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基于充放电原理的电容式触摸按键设计 被引量：23
1
作者 田野 廖明燕 《电子设计工程》 2010年第10期142-144,共3页
为降低触摸按键的硬件成本,设计了一种简易的触摸按键电路,其基本原理是通过检测RC回路的充放电时间来判断有无按键被按下,当未触碰按键时,充放电时间维持不变;当触碰按键时,充放电时间改变。由MSP430单片机的每两个I/O引脚构成一个充... 为降低触摸按键的硬件成本,设计了一种简易的触摸按键电路,其基本原理是通过检测RC回路的充放电时间来判断有无按键被按下,当未触碰按键时,充放电时间维持不变;当触碰按键时,充放电时间改变。由MSP430单片机的每两个I/O引脚构成一个充放电回路对,并为按键充放电,充电时引脚检测上升沿中断,放电时引脚检测下降沿中断,求出平均值,记录充放电时间。该方案仅需要1片单片机而无需其他专用检测电路,简单、可靠,且最有效地降低了硬件成本。 展开更多
关键词 触摸按键 电容检测 MSP430 PCB布局
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分段式电容传感器及其应用 被引量：12
2
作者 刘华毅 范世宇 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期196-198,共3页
在油田原油生产过程中,油水界面的检测一直以来都是一个关键技术和难题,在传统电容传感器原理的基础上设计了一种新型的分段式电容传感器,很好地解决了这一难题。由于该传感器精度高,原理和结构比较简单,并且价格便宜,具有很好的应用前景。
关键词 油水界面 电容传感器 电容检测
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基于注入信号的消弧线圈电容检测方法 被引量：15
3
作者 熊娅俐 陈乔夫 +2 位作者 盛建科 王恩维 张宇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期36-38,共3页
为利于消弧线圈自动调谐,提出了一种电力系统电容电流检测方法,即向消弧线圈二次侧线圈注入变频小电流,寻找系统对地电容与消弧线圈励磁电抗的谐振频率,可直接计算出系统对地电容值。此法用于磁通补偿消弧线圈时,不增加系统硬件成本,并... 为利于消弧线圈自动调谐,提出了一种电力系统电容电流检测方法,即向消弧线圈二次侧线圈注入变频小电流,寻找系统对地电容与消弧线圈励磁电抗的谐振频率,可直接计算出系统对地电容值。此法用于磁通补偿消弧线圈时,不增加系统硬件成本,并可直接得到调节消弧线圈电抗值所需的重要参数—电流补偿系数α。 展开更多
关键词 消弧线圈 注入信号 电容检测 DSP
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微小差分电容检测技术的研究 被引量：8
4
作者 朱武 张佳民 +2 位作者 熊斌 车录锋 王跃林 《测试技术学报》 EI 2004年第3期203-207,共5页
　在MEMS电容式加速度传感器的测试中,由于受单放大器开环增益有限的影响,提高加速度计的分辨力和稳定性是非常困难的.针对这种情况,本文采用组合放大器和地对地解调等先进技术对高频小信号进行高精度处理,实验结果表明,电路可检测的最... 　在MEMS电容式加速度传感器的测试中,由于受单放大器开环增益有限的影响,提高加速度计的分辨力和稳定性是非常困难的.针对这种情况,本文采用组合放大器和地对地解调等先进技术对高频小信号进行高精度处理,实验结果表明,电路可检测的最小差分电容可达到5aF(5×10-18F). 展开更多
关键词 放大器 解调 小信号 MEMS 分辨力 高频 差分 电容检测 开环增益 加速度传感器
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基于微电容的数控火焰切割机自动调高系统 被引量：8
5
作者 宋凯云 刘艳妮 张鑫平 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第4期153-155,共3页
分析了自动调高系统在数控火焰切割机中的应用,设计了一种实用的自动调高系统,调高范围为(0～12)cm,最低精度为±3mm。详细介绍系统的电路结构与功能,通过实际验证,满足工程应用要求。
关键词 数控火焰切割机 自动调高 电容检测
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静电激励硅微机械谐振压力传感器设计 被引量：10
6
作者 任森 苑伟政 +1 位作者 邓进军 孙小东 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第1期64-67,71,共5页
设计了一种静电激励／电容检测的硅微机械谐振压力传感器，采用改进的侧向动平衡双端固支音叉谐振器，利用基于绝缘体上硅的加工工艺制作。为了抑制压力敏感膜片受压变形时谐振器的高度变化，在谐振器固定端设计了全新的桁架结构。针对... 设计了一种静电激励／电容检测的硅微机械谐振压力传感器，采用改进的侧向动平衡双端固支音叉谐振器，利用基于绝缘体上硅的加工工艺制作。为了抑制压力敏感膜片受压变形时谐振器的高度变化，在谐振器固定端设计了全新的桁架结构。针对传感器检测信号微弱和同频干扰严重的特点，在芯体和接口电路设计中采取添加屏蔽电极、降低交流驱动电压幅值、差动电容检测和高频载波调制解调方案等多项措施。同时基于该接口电路设计了开环测试系统，并在常压封装条件下对传感器进行了初步性能测试。实验结果表明：其基础谐振频率为33．886kHz，振动品质因数为1222；测量范围为表压0-280kPa，非线性为0．018％FS，迟滞为0．176％FS，重复性为0．213％FS；在--20-60℃的温度范围内，谐振器的平均温度漂移为-0．037％／℃。 展开更多
关键词 谐振 压力传感器 静电激励 电容检测 绝缘体上硅
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大气下空气滑膜阻尼对微机械惯性传感器的影响 被引量：3
7
作者 董林玺 焦继伟 +1 位作者 陈永 王跃林 《工程设计学报》 CSCD 2003年第5期271-274,共4页
设计并制作了一种可在大气下工作的栅结构电容式微机械加速度传感器,并对其空气滑膜阻尼特性进行了研究.测试结果表明该种结构机械品质因子Q值在大气压下能达到504.这种具有高Q值的栅形电容检测结构可以应用到微机械陀螺的检测模式,它... 设计并制作了一种可在大气下工作的栅结构电容式微机械加速度传感器,并对其空气滑膜阻尼特性进行了研究.测试结果表明该种结构机械品质因子Q值在大气压下能达到504.这种具有高Q值的栅形电容检测结构可以应用到微机械陀螺的检测模式,它无需真空封装,可以在大气环境下工作,且灵敏度提高.对陀螺原型的测试结构表明,其在大气下检测模态的Q值可以达到715. 展开更多
关键词 滑膜阻尼 电容检测 栅形结构
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基于FPGA的数字式电容检测系统 被引量：8
8
作者 周晓奇 郑阳明 +1 位作者 金仲和 王跃林 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期698-701,共4页
基于微机械工艺制作的加速度计,广泛采用差动结构电容变化来反映被测量的方向和大小。近年来针对该需求研制了检测微小电容变化的电路。采用基于FPGA实现的数字式电容检测系统,具有高精度和稳定度,对寄生电阻、电容不敏感,并直接采用数... 基于微机械工艺制作的加速度计,广泛采用差动结构电容变化来反映被测量的方向和大小。近年来针对该需求研制了检测微小电容变化的电路。采用基于FPGA实现的数字式电容检测系统,具有高精度和稳定度,对寄生电阻、电容不敏感,并直接采用数字接口输出。它检测电容变化范围为±2pF,电容检测分辨率可达到0.115fF。将系统连接到灵敏度为1.056pF/g的加速度计后,可以测量的加速度分辨率为0.107mg,对应的动态范围为4.0×104。 展开更多
关键词 电容式加速度计 电容检测 FPGA 直接频率合成
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电容式微机械陀螺接口电路 被引量：6
9
作者 蒋庆华 苑伟政 常洪龙 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2223-2225,共3页
接口电路是电容式微机械陀螺研制中的关键技术之一.给出了一种通用的电容式微机械陀螺接口电路方案.该方案包括电容检测和信号处理两个模块.相位相反幅度相同的两路高频载波加在敏感差动电容的两端形成敏感电桥,另一频率的高频载波叠加... 接口电路是电容式微机械陀螺研制中的关键技术之一.给出了一种通用的电容式微机械陀螺接口电路方案.该方案包括电容检测和信号处理两个模块.相位相反幅度相同的两路高频载波加在敏感差动电容的两端形成敏感电桥,另一频率的高频载波叠加了驱动信号后加在驱动差动电容两端形成驱动电桥,质量块作为所有电容的公共端连接两电桥接虚地的放大器,构成前置电容检测模块;后续的带通滤波电路将驱动和敏感信号分离,各自解调滤波得到两个模态相应的振动信息,驱动振动对敏感振动再次解调即可得到和输入角速度信号成线性关系的直流电压.采用音叉电容式陀螺进行实验,结果表明该电路能够有效的能够有效的抑制寄生电容和各个接口电容之间电耦合的,电容分辨率可以达到10-15F. 展开更多
关键词 微机械陀螺 电容检测 电桥 电荷放大器 接口电路 电容传感器
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电流变流体触觉传感器及触觉信号检测 被引量：2
10
作者 李铁军 李德仲 岳宏 《河北工业大学学报》 CAS 1999年第6期4-7,共4页
针对机器人柔顺抓握与稳定操作，给出了一种新型柔顺触觉传感器．这种触觉传感器能够在较小的接触力下产生较大的变形，从而顺从物体的形状，获取较多的接触信息．并能有效地改善指面的性能，降低接触感知时接触力对物体和传感器造成的... 针对机器人柔顺抓握与稳定操作，给出了一种新型柔顺触觉传感器．这种触觉传感器能够在较小的接触力下产生较大的变形，从而顺从物体的形状，获取较多的接触信息．并能有效地改善指面的性能，降低接触感知时接触力对物体和传感器造成的破坏和其它不良影响．根据微小电容测量存在的问题，给出电容式触觉阵列的测试原理和方法，实现了触觉单元微小电容的测量．建立了触觉信号采集与处理的硬件及软件系统． 展开更多
关键词 机器人 柔顺触觉 传感器 电流变流体 电容检测 信号检测
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磁悬浮转子微陀螺的电容检测系统分析和实现 被引量：6
11
作者 刘武 黄晓刚 +2 位作者 邵诗逸 陈文元 张卫平 《测控技术》 CSCD 2006年第1期1-4,共4页
介绍了一种新型磁悬浮转子微陀螺的电容检测方案,其特点是检测定子上径向分布的电容极板和悬浮转子形成差动电容的变化。检测电路为基于相关检测原理的交流电容电桥的方法。电路实现中采用积分电荷放大器作为前置级,对其输出和噪声进行... 介绍了一种新型磁悬浮转子微陀螺的电容检测方案,其特点是检测定子上径向分布的电容极板和悬浮转子形成差动电容的变化。检测电路为基于相关检测原理的交流电容电桥的方法。电路实现中采用积分电荷放大器作为前置级,对其输出和噪声进行了深入的分析。之后,前置级的输出信号经过低噪声放大器进行放大,再通过带通滤波以及相关解调等电路实现检测系统需要的输出幅值和信噪比。实验证明,实现的检测系统对角度输入有较好的线性响应,角度分辨率达到0.1,°即可检测到的电容变化约为1 fF。 展开更多
关键词 电容检测 相关解调 磁悬浮 微陀螺 微电子机械系统
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一种用于复杂环境下的高精度微型谐振式压力传感器 被引量：8
12
作者 许高斌 陈诚 +3 位作者 陈兴 马渊明 于永强 张倩 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期980-988,共9页
微谐振式压力传感器因其体积小、精度高等特点而被广泛研究,本文基于谐振器在不同压力载荷下侧向振动时其等效刚度随轴向应力的改变而变化的原理,设计了一种静电激励/电容检测的谐振式压力传感器。本设计采用的谐振器结构与现有研究不同... 微谐振式压力传感器因其体积小、精度高等特点而被广泛研究,本文基于谐振器在不同压力载荷下侧向振动时其等效刚度随轴向应力的改变而变化的原理,设计了一种静电激励/电容检测的谐振式压力传感器。本设计采用的谐振器结构与现有研究不同,通过在谐振梁的两边设计了两根侧梁用于抑制谐振器的Z向位移,提高了传感器的稳定性,并且双面梳齿结构和复合温敏梁可进一步优化传感器检测灵敏度等性能。在ANSYS WORKBENCH仿真平台下对其进行分析与验证,结果表明:侧梁可有效地抑制谐振器的Z向位移,在0~100 MPa范围内谐振器具有良好的正向应力特性;传感器基础谐振频率为29.834 kHz,在0~120 kPa范围内灵敏度可达29.6Hz/kPa,且最大过压1.5×FS时仍具备频率稳定性,这表明该传感器可应用于对灵敏度、抗过压等性能有更高要求的复杂环境中。 展开更多
关键词 谐振式压力传感器 静电激励 电容检测 侧梁 复合温敏梁
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半球陀螺微振动电容检测模型与分析 被引量：8
13
作者 雷霆 彭慧 +2 位作者 丁芩华 江黎 方针 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第1期34-37,共4页
构建了半球谐振陀螺谐振子微振动电容检测模型,采用数值计算法对该模型进行了计算分析。分析结果显示,选用高输入电阻(>100 MΩ)和低输入电阻(<1 MΩ)的放大器是可行的,而输入电阻在1 MΩ和100MΩ间则不可取,其信号强度、相位等... 构建了半球谐振陀螺谐振子微振动电容检测模型,采用数值计算法对该模型进行了计算分析。分析结果显示,选用高输入电阻(>100 MΩ)和低输入电阻(<1 MΩ)的放大器是可行的,而输入电阻在1 MΩ和100MΩ间则不可取,其信号强度、相位等与输入电阻敏感,且对谐振子有相对较大的能量损耗。对于高输入电阻放大器,提高输入电阻有利于减小信号杂波,提高信号强度,降低检测电压。 展开更多
关键词 半球谐振陀螺 电容检测 数值计算
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电容式微机械惯性传感器信号检测技术研究 被引量：7
14
作者 蒋庆华 苑伟政 +1 位作者 常洪龙 王涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期384-386,共3页
针对具有差分电容接口的微机械惯性传感器提出了一种基于电荷放大器和相关检测技术的接口电路方案.采用电荷放大器作为电容-电压转换电路,来去除传感器本身以及传输导线引起的寄生电容的干扰.利用PSPICE模拟了桥路的不对称性对电路输出... 针对具有差分电容接口的微机械惯性传感器提出了一种基于电荷放大器和相关检测技术的接口电路方案.采用电荷放大器作为电容-电压转换电路,来去除传感器本身以及传输导线引起的寄生电容的干扰.利用PSPICE模拟了桥路的不对称性对电路输出的影响,经过比较采用单载波差分电桥结构以进一步增大电容检测的灵敏度.采用相关检测技术进行解调,通过解调电路对前置输出电压和载波信号进行相关运算从而消除电路的宽频噪声;给出了包括布线、接地、去耦等电路工艺的设计原则.采用一组标定电容作为传感器的模型进行了实验,实验电路灵敏度可以达到195V/pF,最小分辨率为1fF.采用该方案能够满足对普通精度的电容式微机械惯性传感器信号的检测. 展开更多
关键词 微机电系统 电容检测 桥路设计 自相关检测 电荷放大器
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PLC控制全自动电容检测装置的设计与实现 被引量：7
15
作者 陈子珍 梅晓妍 刘国光 《宁波职业技术学院学报》 2012年第5期1-3,7,共4页
提出一种由PLC控制的全自动电容检测装置设计方案。针对现有电容检测设备能耗高、测试效率低、体积庞大等问题,研制了一种可实现多端在线检测、能耗低、结构简单、检测效率高的全自动智能型电容器成品检测设备,实现了测试过程中参数任... 提出一种由PLC控制的全自动电容检测装置设计方案。针对现有电容检测设备能耗高、测试效率低、体积庞大等问题,研制了一种可实现多端在线检测、能耗低、结构简单、检测效率高的全自动智能型电容器成品检测设备,实现了测试过程中参数任意选择、被测电容自动检测、合格元件自动分选与统计。 展开更多
关键词 PLC 电容检测 全自动 补偿
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二极管电容检测用于微加速度计的误差分析 被引量：7
16
作者 胡洖 董景新 +1 位作者 蔡辛 刘云峰 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1908-1910,共3页
方波激励下的环形二极管电容检测电路应用于微机械加速度计是一种新的尝试。根据实践,该方案可以很好地在闭环系统中工作。该文建立了这种解调电路的数学模型,进行了误差分析,给出了其参数对闭环系统的影响。该方案在将检测电容变化转... 方波激励下的环形二极管电容检测电路应用于微机械加速度计是一种新的尝试。根据实践,该方案可以很好地在闭环系统中工作。该文建立了这种解调电路的数学模型,进行了误差分析,给出了其参数对闭环系统的影响。该方案在将检测电容变化转换为电压变化的过程中会引入非线性因素,该文证明了这种影响在闭环后可以忽略。计算结果表明,较解调电容的变化,敏感结构电容的变化将对输出电压的变化起主要的影响作用。此外,推导出的静电力公式说明,较大的激励电压会减小系统的稳定裕量。 展开更多
关键词 微机械加速度计 环形二极管 电容检测 误差分析
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基于电容传感器的手势识别系统设计 被引量：7
17
作者 孙亚星 黄帅铭 +2 位作者 王宇鹏 周旭洋 张志强 《自动化仪表》 CAS 2020年第2期10-13,19,共5页
在人机交互系统中,手势识别系统得到了广泛应用。为了使手势识别系统能够在非接触式模式下工作,设计了一种基于电容传感器的手势识别系统。该系统采用非接触式电容传感器FDC2214连接单面覆铜板,以感知电容值变化。当测试者的手靠近测试... 在人机交互系统中,手势识别系统得到了广泛应用。为了使手势识别系统能够在非接触式模式下工作,设计了一种基于电容传感器的手势识别系统。该系统采用非接触式电容传感器FDC2214连接单面覆铜板,以感知电容值变化。当测试者的手靠近测试区域的覆铜板时,传感器输出的数字量将会发生明显的变化。为了得到更加稳定的实时电容值数据,采用了卡尔曼滤波和均值滤波算法,进而实现手势的训练和识别。此外,以STM32作为主控制器,并设计了电源转换电路和语音提示电路。经过测试,所设计的四通道手掌型测试区域,有效提高了系统鲁棒性和测试者舒适度。该手势识别系统,能够实现“划拳”、“猜拳”和“人机大战”等功能,且运行良好、识别率高、趣味性强,达到了实时性要求。因此,该手势识别系统具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 手势识别系统 电容检测 FDC2214 四通道手掌型测试区域 卡尔曼滤波 均值滤波
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气/固两相流螺旋式电容传感器的仿真设计 被引量：6
18
作者 李文涛 叶俊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第10期5-7,10,共4页
针对气/固两相流浓度测量的要求,建立了一种螺旋式电容传感器的数学模型,并基于该模型对传感器结构进行仿真设计。仿真结果表明:传感器电容值与固相浓度具有良好的线性关系,测量点的线性相对偏差小于5.2%,适用于气/固两相流固相浓度的... 针对气/固两相流浓度测量的要求,建立了一种螺旋式电容传感器的数学模型,并基于该模型对传感器结构进行仿真设计。仿真结果表明:传感器电容值与固相浓度具有良好的线性关系,测量点的线性相对偏差小于5.2%,适用于气/固两相流固相浓度的测量。文中还提出了一种电容检测电路,它为气/固两相流速度的测量奠定了基础。 展开更多
关键词 电容传感器 气 固两相流 数学模型 固相浓度 电容检测
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电容式微加速度计闭环检测电路 被引量：5
19
作者 宋星 房建成 盛蔚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期384-388,共5页
针对硅微惯性器件中的微小差分电容检测,提出了一种应用于三明治结构差分电容式微机械加速度计的闭环检测电路.通过等电势屏蔽法,相干解调技术和增加激励信号对称性等技术屏蔽杂散电容,抑制了电路噪声和共模误差,提高了检测电路的微弱... 针对硅微惯性器件中的微小差分电容检测,提出了一种应用于三明治结构差分电容式微机械加速度计的闭环检测电路.通过等电势屏蔽法,相干解调技术和增加激励信号对称性等技术屏蔽杂散电容,抑制了电路噪声和共模误差,提高了检测电路的微弱信号辨识能力;静电力平衡闭环检测克服了开环输出信号的非线性缺陷,实现了高线性度、高分辨率的电容检测.设计的闭环检测电路具有电路简单、线性度好、抗干扰性强和易于集成的特点.实验结果表明,加速度计量程可达±15g,电容分辨率可达10-16F. 展开更多
关键词 微机械电容式加速度计 电容检测 微弱信号检测 锁相放大
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二维簧片重力梯度仪的研制 被引量：6
20
作者 彭益武 赵立珍 +1 位作者 屈少波 周泽兵 《物探与化探》 CAS CSCD 2006年第5期401-405,409,共6页
利用簧片悬挂二维扭摆,并结合二维电容微位移传感器技术,开展了重力梯度测量装置的研制,这种设计使整个悬挂系统在2个方向上扭转灵敏,增强了系统的稳定性,确保了整个系统的灵敏度。初步实验结果表明,该簧片重力梯度仪的梯度分量Wxx-Wzz... 利用簧片悬挂二维扭摆,并结合二维电容微位移传感器技术,开展了重力梯度测量装置的研制,这种设计使整个悬挂系统在2个方向上扭转灵敏,增强了系统的稳定性,确保了整个系统的灵敏度。初步实验结果表明,该簧片重力梯度仪的梯度分量Wxx-Wzz和Wxz的分辨率分别达到了47 E和37 E,它主要受到系统检测电路噪声的限制。 展开更多
关键词 重力梯度测量 簧片重力梯度仪 电容检测
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